翅片管換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì),翅片管換熱器適用于對空氣(或者其它氣體)的加熱和冷卻,因?yàn)槌崞軗Q熱器產(chǎn)品的高效性,至今為止,還沒有更成熟優(yōu)越的高效換熱器可以取代它。因此,對翅片管換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中就顯得非常重要,通過提高換熱效率,不僅能提高產(chǎn)品換熱效果,還可以節(jié)省成本和縮小產(chǎn)品體積。
翅片管換熱器的研究已經(jīng)有許多專業(yè)人員在做了,無論是通過建立模型計(jì)算,還是用計(jì)算機(jī)模擬,甚至是實(shí)驗(yàn)測試,總結(jié)和積累了很多寶貴的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 換熱器的基本計(jì)算公式是: Q=KxFxΔtm Q—單位時(shí)間通過傳熱面的傳熱量,W K—傳熱系數(shù),W/m2.C F—傳熱面積,m2 Δt—冷熱流體間的平均傳熱溫差,C Δt=(Δtmax-Δtmin)/ln(Δtmax/Δtmin) Δtmax—換熱器兩端冷熱流體間溫差的最大值,C Δtmin--換熱器兩端冷熱流體間溫差的最小值,C 從上面的公式可看出,翅片管換熱器要想獲得較大的換熱量,只可以通過改變上面的三個(gè)方面:
(1)K,傳熱系數(shù),它反應(yīng)了換熱的效率,如加強(qiáng)風(fēng)流的擾動可以提高換熱效率;
(2)F,傳熱面積,它反應(yīng)的換熱器結(jié)構(gòu)的大小,如使用內(nèi)螺紋管,既可以增加換熱面積,也 可加強(qiáng)制冷劑擾動,提高換熱效率;
(3)Δtm,傳熱溫差,它反應(yīng)換熱流體之間的溫度差異,選用合適的流動方向,使傳熱溫差盡 可能大。
這三個(gè)參數(shù)并不是獨(dú)立,它們互相作用,并不能只追求單一值的增加,而應(yīng)該綜合考慮,找出各個(gè)參數(shù)之間的平衡點(diǎn),這才能使翅片管換熱器的換熱量達(dá)到最大值。
通常情況下,在滿足工藝條件的情況下,翅片管換熱器的換熱面積A盡可能要減到最小,這樣可以提高設(shè)備的性價(jià)比。在過程工藝中,冷熱流體的參數(shù)是既定的,可以改變的范圍很小,當(dāng)然,盡量逆流或交叉流也會對對數(shù)平均溫差起到一定的影響。傳熱系數(shù)K值在設(shè)計(jì)中非常重要,可以通過采用適當(dāng)?shù)牟牧希岣吖軆?nèi)外流體的速度,同時(shí)兼顧流動損失及操作費(fèi)用等。
翅片管換熱器設(shè)計(jì)優(yōu)化是一門專業(yè)的學(xué)科,國內(nèi)外換熱設(shè)備的教科書上對這方面的描述和資料也比較少,大部分都是只涉及冷暖空調(diào),對過程工藝中的優(yōu)化設(shè)計(jì)則更少,需要相關(guān)廠家作進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)優(yōu)化。